Análisis de ecoeficiencia y ahorro energético con implementación

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
CENTRO UNIVERSITARIO DE INVESTIGACION CIENTIFICA Y
TECNOLOGICA
PROYECTOS EN EJECUCION
TITULO DEL PROYECTO
ANÁLISIS DE
ECOEFICIENCIA Y AHORRO
ENERGÉTICO CON
IMPLEMENTACIÓN DE
MÓDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS EN LA
CANCHA DE FULBITO DE LA UNIVERSIDAD
TÉCNICA DEL NORTE.
PROMETEO
DIRECTOR
EQUIPO DE TRABAJO
MONTO PLANIFICADO 2015
DURACION PROYECTO
LINEA DE INVESTIGACIÓN
FACULTAD/DEPENDENCIA
CARRERA
FECHA DE APROBACIÓN
FECHA DE INICIO
FECHA DE CULMINACION
OBJETIVO
N/A
Ing. Germán Mora
Ing. Consuelo Ruiz
$12.263,00 USD
16 meses
Energía, flora, fauna y ecosistema
FICAYA
Escuela de Recursos Naturales Renovables
24/04/2014
Mayo 2013
Julio 2016
Esta instalación aislada está considera como un
laboratorio natural, que permitirá precisar la
inclinación recomendable de paneles para obtener la
máxima radiación solar diaria en el área del Campus
Universitario.
RESUMEN EJECUTIVO
La ubicación geográfica del Ecuador, lo convierte en un país rico en energías renovables, por
ello el gobierno impulsa el cambio de matriz energética nacional.
El uso de la energía solar con fines de generación eléctrica está condicionado a la intensidad de
radiación que incide sobre el área en la que se considera diseñar una instalación, para este
efecto se hace necesario contar con datos de radiaciones solares registradas por una estación
meteorológica automática.
Actualmente el Ecuador dispone de un atlas de radiación solar elaborado por el CONELEC, en
donde se presentan valores promedios de radiación solar en Wh/m2/día. El atlas de radiación
solar, es importante para determinar extensas zonas geográficas con alto potencial. Por lo
general los atlas solares a nivel de país son laborados con datos satelitales, con una escala de
visualización de 1: 3 000 000.
Para el diseño de una instalación solar fotovoltaica conectada a la red interna de la UTN, es
necesario contar con registros de radiación solar confiables, por lo que con el proyecto
Iluminación Cancha de la UTN, abastecido con energía solar fotovoltaica, utiliza la
información de una estación meteorológica propia. El proyecto consiste en la instalación de
veinte paneles solares fotovoltaicos ubicados en un sector de máxima radiación solar La energía
eléctrica generada por los paneles fotovoltaicos, mediante un inversor de corriente se conectará
a la red interna de la Universidad, la misma que estará controlada por un contador abastecerá a
toma corrientes ubicados en la base circular del árbol y darán servicio a los usuarios para
recargas de teléfonos celulares y computadoras portátiles. En la parte superior de la estructura
se instalarán lámparas, que suministrarán iluminación nocturna al área de entorno.
El desarrollo vertiginoso de la sociedad industrializada ha sido posible por un consumo
intensivo de combustibles fósiles, lo que ha ocasionado una contaminación creciente del medio
ambiente, que ha dado lugar a fenómenos preocupantes, como el calentamiento global, la lluvia
ácida, la desertización, la contaminación del agua dulce, la alteración de la capa de ozono;
fenómenos que están afectando gravemente a la propia especie humana.
Por todo lo indicado, se hace necesario interesarse en la utilización de fuentes de energía
renovable, denominadas así por ser producidas continuamente por la naturaleza y no se agotan
por su uso. Las energías renovables están siendo consideradas con gran interés, buscando un
uso cada vez más eficaz y tratando de hacerlas competitivas con los sistemas convencionales de
producción de energía. Las energías renovables desempeñan un papel esencial en la prestación
de servicios energéticos de manera sostenible y, en particular, en la mitigación del cambio
climático. Son una importante oportunidad y una apuesta segura para que Ecuador se considere
un país pionero en América Latina comprometido con el uso de energías limpias.
Es además importante conocer que por la ubicación geográfica el Ecuador se convierte en un
país privilegiado en fuentes de energías renovables, especialmente de energía solar, puesto que
recibe radiación durante todo el año y esto gracias a la posición relativa de la tierra con respecto
al sol.
En este marco, el Estado Ecuatoriano en la Nueva Constitución de 2008, contempla la
explotación de los recursos naturales, con influencia ambiental y participación social.
Igualmente el Estado podrá delegar a la iniciativa privada el ejercicio de estas actividades
(Artículos: 313 y 316 de la constitución). Establece además el artículo 15 “La Promoción del
Estado al Desarrollo de Tecnologías Limpias”. El Art. 63 de la Ley de Régimen del Sector
Eléctrico, establece que el Estado fomentará el desarrollo y uso de los recursos energéticos no
convencionales a través de los organismos públicos, la banca de desarrollo y las universidades.
En este contexto, la Universidad Técnica del Norte, dando respuesta efectiva a la creciente
demanda de electricidad a partir de energías no contaminantes, presenta el proyecto:
“Investigación de Factibilidad del uso de la energía solar térmica para climatización de piscinas
del complejo acuático de la Universidad Técnica del Norte”; que para su ejecución cumplirá
con los siguientes objetivos específicos:
1. Diagnóstico de la situación actual del complejo acuático de la UTN
2. Medir la radiación solar diaria a través de equipos especializados en medición solar, así
como información del Instituto de Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI).
3. Medir el consumo de energía, así como datos de volúmenes de agua y procesos de
mantenimiento y operación.
4. Realizar los cálculos y diseños de equipos para la instalación de paneles de placa plana para
calentamiento de agua requerida
5. Diseñar los procesos constructivos de la instalación, almacenamiento y distribución del
agua caliente.
6. Diseñar el área de ubicación de paneles solares térmicos de placa plana acordes con el
entorno arquitectónico del complejo acuático
7. Determinar la factibilidad técnica y económica de Instalación del sistema solar térmico para
el complejo acuático
8. Determinar el ahorro efectivo con el uso de energía solar en relación con la energía
convencional con calentadores a diesel.
9. Cuantificar el beneficio ambiental.
En cuanto a la metodología a aplicar para la ejecución del proyecto estará basada en distintos
paquetes de trabajo, divididos en tareas y subtareas, con un responsable asignado para cada una
de ellas.
Entre los resultados esperados con la ejecución de este proyecto, se destaca la generación de un
sistema energético limpio para la generación de agua caliente del complejo acuático de la UTN;
determinar el ahorro efectivo con el uso de energía solar en relación con la energía
convencional con calentadores a diesel, la cual puede ser realizada en otras áreas de la
Universidad así como en otras instituciones públicas y privadas.
LOGROS ALCANZADOS
1. Esta instalación solar fotovoltaica, conectada a la red interna de la UTN, permitirá
precisar la inclinación y rendimiento óptimo de paneles solares, lograr la máxima
radiación solar, para transformar en energía eléctrica.
2. Mediante la instalación de un elemento electrónico de registro, se hará un monitoreo de
la producción eléctrica de los paneles solares. Mediante un equipo SUNNY WEBBOX
con blue tooth, que se conetera www.utn.edu.ec, en tiempo real, con la información de
producción de energía.
3. Cuantificar la eficiencia energética con uso de energías limpias y por tanto el beneficio
ambiental y económico. Hacer comparaciones, sacar conclusiones y recomendaciones
para futuras instalaciones solares, tanto en instituciones públicas como privadas.